Độ dẫn nhiệt của vật liệu xây dựng: chỉ số này có ý nghĩa gì + bảng giá trị

Kiểm tra bởi một chuyên gia: Alexey Dedyulin

Đăng bởi Victor Kitaev

Cập nhật lần cuối: Tháng 5 năm 2019

Các doanh nghiệp xây dựng liên quan đến việc sử dụng bất kỳ vật liệu phù hợp. Các tiêu chí chính là an toàn cho cuộc sống và sức khỏe, độ dẫn nhiệt, độ tin cậy. Sau đây là giá cả, tính thẩm mỹ, tính linh hoạt, vv

Hãy xem xét một trong những đặc điểm quan trọng nhất của vật liệu xây dựng - hệ số dẫn nhiệt, vì chính xác là thuộc tính này, ví dụ, phụ thuộc vào mức độ tiện nghi trong nhà.

Nội dung của bài viết:

Vật liệu xây dựng KTP là gì?
Bảng tính dẫn nhiệt của vật liệu xây dựng
Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Vật liệu xây dựng KTP là gì?

Về mặt lý thuyết và thực tế là như nhau, với vật liệu xây dựng, theo quy luật, hai bề mặt được tạo ra - bên ngoài và bên trong. Từ quan điểm của vật lý, một vùng ấm áp luôn có xu hướng đến một vùng lạnh.

Liên quan đến vật liệu xây dựng, nhiệt sẽ có xu hướng từ một bề mặt (ấm hơn) đến một bề mặt khác (ít ấm hơn). Trên thực tế, ở đây, khả năng của một vật liệu liên quan đến quá trình chuyển đổi như vậy được gọi là hệ số dẫn nhiệt hoặc, viết tắt là KTP.

Sơ đồ giải thích ảnh hưởng của độ dẫn nhiệt: 1 - năng lượng nhiệt; 2 - hệ số dẫn nhiệt; 3 - nhiệt độ của bề mặt đầu tiên; 4 - nhiệt độ của bề mặt thứ hai; 5 - độ dày của vật liệu xây dựng

Các đặc tính của trạm biến áp thường dựa trên các thử nghiệm, khi lấy mẫu thử nghiệm 100x100 cm và hiệu ứng nhiệt được áp dụng cho nó, có tính đến chênh lệch nhiệt độ giữa hai bề mặt 1 độ. Thời gian tiếp xúc là 1 giờ.

Theo đó, độ dẫn nhiệt được đo bằng watt trên mét mỗi độ (W / m ° C). Hệ số được biểu thị bằng ký hiệu Hy Lạp.

Theo mặc định, độ dẫn nhiệt của các vật liệu khác nhau để xây dựng có giá trị nhỏ hơn 0,175 W / m ° C, tương đương với các vật liệu này với loại cách điện.

Sản xuất hiện đại đã làm chủ công nghệ sản xuất vật liệu xây dựng, mức độ của các trạm biến áp trong đó nhỏ hơn 0,05 W / m ° C.Nhờ những sản phẩm như vậy, có thể đạt được hiệu quả kinh tế rõ rệt về mặt tiêu thụ tài nguyên năng lượng.

Ảnh hưởng của các yếu tố đến mức độ dẫn nhiệt

Mỗi vật liệu xây dựng riêng lẻ có một cấu trúc cụ thể và có một loại điều kiện vật lý.

Cơ sở của điều này là:

kích thước của tinh thể của cấu trúc;
trạng thái pha của chất;
mức độ kết tinh;
dị hướng tính dẫn nhiệt của tinh thể;
khối lượng xốp và cấu trúc;
hướng dòng nhiệt.

Tất cả những điều này là yếu tố ảnh hưởng. Thành phần hóa học và tạp chất cũng có ảnh hưởng nhất định đến mức độ KTP. Lượng tạp chất, như thực tế đã chỉ ra, có ảnh hưởng đặc biệt đến mức độ dẫn nhiệt của các thành phần tinh thể.

Vật liệu xây dựng cách điện - một lớp sản phẩm để xây dựng, được tạo ra có tính đến các tính chất của KTP, gần với các đặc tính tối ưu. Tuy nhiên, để đạt được độ dẫn nhiệt hoàn hảo trong khi vẫn duy trì các phẩm chất khác là vô cùng khó khăn

Đổi lại, KTP bị ảnh hưởng bởi các điều kiện hoạt động của vật liệu xây dựng - nhiệt độ, áp suất, độ ẩm, v.v.

Vật liệu xây dựng với KTP tối thiểu

Theo các nghiên cứu, giá trị tối thiểu của độ dẫn nhiệt (khoảng 0,023 W / m ° C) có không khí khô.

Từ quan điểm của việc sử dụng không khí khô trong cấu trúc của vật liệu xây dựng, một thiết kế là cần thiết khi không khí khô nằm trong nhiều không gian kín có thể tích nhỏ. Về mặt cấu trúc, cấu hình như vậy được thể hiện trong hình ảnh của nhiều lỗ chân lông trong cấu trúc.

Do đó, kết luận hợp lý: vật liệu xây dựng, cấu trúc bên trong là sự hình thành xốp, phải có mức KTP thấp.

Hơn nữa, tùy thuộc vào độ xốp tối đa cho phép của vật liệu, giá trị độ dẫn nhiệt tiếp cận giá trị của hệ số truyền nhiệt của không khí khô.

Việc tạo ra một vật liệu xây dựng với độ dẫn nhiệt tối thiểu được tạo điều kiện bởi cấu trúc xốp. Càng nhiều lỗ chân lông của các khối lượng khác nhau được chứa trong cấu trúc của vật liệu, KTP tốt hơn được chấp nhận để có được

Trong sản xuất hiện đại, một số công nghệ được sử dụng để đạt được độ xốp của vật liệu xây dựng.

Cụ thể, các công nghệ sau được sử dụng:

tạo bọt;
hình thành khí;
cấp nước;
sưng;
giới thiệu phụ gia;
tạo khung sợi.

Cần lưu ý: hệ số dẫn nhiệt có liên quan trực tiếp đến các tính chất như mật độ, công suất nhiệt, độ dẫn nhiệt.

Giá trị của độ dẫn nhiệt có thể được tính theo công thức:

λ = Q / S * (T₁-T₂) * t,

Ở đâu:

Q - lượng nhiệt;
S - độ dày vật liệu;
T₁, T₂ - nhiệt độ ở cả hai mặt của vật liệu;
t - thời gian.

Mật độ trung bình và độ dẫn nhiệt tỷ lệ nghịch với độ xốp. Do đó, dựa trên mật độ cấu trúc của vật liệu xây dựng, sự phụ thuộc của độ dẫn nhiệt vào nó có thể được tính như sau:

= 1,16 0,0196 + 0,22đ² – 0,16,

Ở đâu: d Là giá trị mật độ. Đây là công thức của V.P. Nekrasov, chứng minh ảnh hưởng của mật độ của một vật liệu cụ thể đến giá trị của KTP của nó.

Ảnh hưởng của độ ẩm đến tính dẫn nhiệt của vật liệu xây dựng

Một lần nữa, đánh giá bằng các ví dụ về việc sử dụng vật liệu xây dựng trong thực tế, tác động tiêu cực của độ ẩm đối với vật liệu xây dựng của vật liệu xây dựng được tiết lộ. Nó được chú ý - vật liệu xây dựng càng chịu nhiều độ ẩm, giá trị của KTP càng cao.

Theo nhiều cách khác nhau, họ tìm cách bảo vệ vật liệu được sử dụng trong xây dựng khỏi độ ẩm. Biện pháp này là hợp lý, với sự gia tăng hệ số cho vật liệu xây dựng ướt

Nó rất dễ dàng để biện minh cho một khoảnh khắc như vậy. Ảnh hưởng của độ ẩm đến cấu trúc của vật liệu xây dựng đi kèm với việc làm ẩm không khí trong lỗ chân lông và thay thế một phần không khí.

Cho rằng tham số của hệ số dẫn nhiệt đối với nước là 0,58 W / m ° C, sự gia tăng đáng kể về độ dẫn nhiệt của vật liệu trở nên rõ ràng.

Cũng cần lưu ý một tác động tiêu cực hơn, khi nước xâm nhập vào cấu trúc xốp bị đóng băng thêm - nó biến thành băng.

Theo đó, thật dễ dàng để tính toán mức tăng độ dẫn nhiệt thậm chí còn lớn hơn, có tính đến các thông số của KTP của băng, bằng với giá trị 2,3 W / m ° C. Tăng khoảng bốn lần độ dẫn nhiệt của nước.

Một trong những lý do cho việc từ bỏ xây dựng mùa đông có lợi cho xây dựng vào mùa hè nên được xem xét chính xác là yếu tố đóng băng của một số loại vật liệu xây dựng và do đó, tăng tính dẫn nhiệt

Từ đó, các yêu cầu xây dựng liên quan đến việc bảo vệ vật liệu xây dựng cách điện khỏi sự xâm nhập của độ ẩm trở nên rõ ràng. Rốt cuộc, mức độ dẫn nhiệt tăng tỷ lệ thuận với độ ẩm định lượng.

Không kém phần quan trọng là một điểm khác - ngược lại, khi cấu trúc của vật liệu xây dựng phải chịu nhiệt đáng kể. Nhiệt độ quá cao cũng gây ra sự gia tăng độ dẫn nhiệt.

Điều này xảy ra do sự gia tăng năng lượng động học của các phân tử tạo nên cơ sở cấu trúc của vật liệu xây dựng.

Đúng, có một lớp vật liệu, cấu trúc của nó, trái lại, có được các tính chất tốt nhất của tính dẫn nhiệt trong chế độ gia nhiệt mạnh. Một vật liệu như vậy là kim loại.

Nếu, dưới nhiệt độ cao, hầu hết các vật liệu xây dựng phổ biến thay đổi độ dẫn nhiệt lên trên, sự gia nhiệt mạnh của kim loại dẫn đến hiệu ứng ngược lại - hệ số truyền nhiệt kim loại giảm

Phương pháp xác định hệ số

Các phương pháp khác nhau được sử dụng theo hướng này, nhưng trên thực tế, tất cả các công nghệ đo lường được kết hợp bởi hai nhóm phương pháp:

Chế độ đo tĩnh.
Chế độ đo không cố định.

Kỹ thuật đứng yên ngụ ý làm việc với các tham số không thay đổi theo thời gian hoặc thay đổi không đáng kể. Công nghệ này, được đánh giá bằng các ứng dụng thực tế, cho phép dựa trên kết quả chính xác hơn của KTP.

Các hành động nhằm đo độ dẫn nhiệt, phương pháp đứng yên có thể được thực hiện trong phạm vi nhiệt độ rộng - 20 - 700 ° C. Nhưng đồng thời, công nghệ tĩnh được coi là kỹ thuật tốn thời gian và phức tạp, đòi hỏi một lượng lớn thời gian để thực hiện.

Một ví dụ về một thiết bị được thiết kế để thực hiện các phép đo hệ số dẫn nhiệt. Đây là một trong những thiết kế kỹ thuật số hiện đại cung cấp kết quả nhanh chóng và chính xác.

Một công nghệ đo lường khác là không cố định, nó có vẻ đơn giản hơn, cần 10 đến 30 phút để hoàn thành công việc. Tuy nhiên, trong trường hợp này, phạm vi nhiệt độ bị hạn chế đáng kể. Tuy nhiên, kỹ thuật này đã tìm thấy ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực sản xuất.

Bảng tính dẫn nhiệt của vật liệu xây dựng

Không có ý nghĩa gì để đo lường nhiều vật liệu xây dựng hiện có và được sử dụng rộng rãi.

Tất cả các sản phẩm này, theo quy luật, đã được thử nghiệm nhiều lần, trên cơ sở bảng tổng hợp độ dẫn nhiệt của vật liệu xây dựng, bao gồm hầu hết tất cả các vật liệu cần thiết cho công trường.

Một trong các tùy chọn cho bảng như vậy được trình bày dưới đây, trong đó KTP là hệ số dẫn nhiệt:

Vật liệu (vật liệu xây dựng)	Mật độ, m³	KTP khô, W / mºC	% ẩm_1	% ẩm_2	KTP ở độ ẩm_1, W / m ºC	KTP ở độ ẩm_2, W / m ºC
Tấm lợp bitum	1400	0,27	0	0	0,27	0,27
Tấm lợp bitum	1000	0,17	0	0	0,17	0,17
Tấm lợp	1800	0,35	2	3	0,47	0,52
Tấm lợp	1600	0,23	2	3	0,35	0,41
Tấm lợp bitum	1200	0,22	0	0	0,22	0,22
Tấm xi măng amiăng	1800	0,35	2	3	0,47	0,52
Tấm xi măng amiăng	1600	0,23	2	3	0,35	0,41
Bê tông nhựa	2100	1,05	0	0	1,05	1,05
Tấm lợp	600	0,17	0	0	0,17	0,17
Bê tông (trên một tấm sỏi)	1600	0,46	4	6	0,46	0,55
Bê tông (trên đệm xỉ)	1800	0,46	4	6	0,56	0,67
Bê tông (trên sỏi)	2400	1,51	2	3	1,74	1,86
Bê tông (trên đệm cát)	1000	0,28	9	13	0,35	0,41
Bê tông (cấu trúc xốp)	1000	0,29	10	15	0,41	0,47
Bê tông (kết cấu vững chắc)	2500	1,89	2	3	1,92	2,04
Bê tông đá bọt	1600	0,52	4	6	0,62	0,68
Bitum xây dựng	1400	0,27	0	0	0,27	0,27
Bitum xây dựng	1200	0,22	0	0	0,22	0,22
Len khoáng nhẹ	50	0,048	2	5	0,052	0,06
Bông khoáng nặng	125	0,056	2	5	0,064	0,07
Bông khoáng	75	0,052	2	5	0,06	0,064
Lá Vermiculite	200	0,065	1	3	0,08	0,095
Lá Vermiculite	150	0,060	1	3	0,074	0,098
Bê tông bọt khí	800	0,17	15	22	0,35	0,41
Bê tông bọt khí	1000	0,23	15	22	0,44	0,50
Bê tông bọt khí	1200	0,29	15	22	0,52	0,58
Bê tông bọt khí (bọt silicat)	300	0,08	8	12	0,11	0,13
Bê tông bọt khí (bọt silicat)	400	0,11	8	12	0,14	0,15
Bê tông bọt khí (bọt silicat)	600	0,14	8	12	0,22	0,26
Bê tông bọt khí (bọt silicat)	800	0,21	10	15	0,33	0,37
Bê tông bọt khí (bọt silicat)	1000	0,29	10	15	0,41	0,47
Tấm thạch cao	1200	0,35	4	6	0,41	0,46
Sỏi đất sét mở rộng	600	2,14	2	3	0,21	0,23
Sỏi đất sét mở rộng	800	0,18	2	3	0,21	0,23
Đá hoa cương (đá bazan)	2800	3,49	0	0	3,49	3,49
Sỏi đất sét mở rộng	400	0,12	2	3	0,13	0,14
Sỏi đất sét mở rộng	300	0,108	2	3	0,12	0,13
Sỏi đất sét mở rộng	200	0,099	2	3	0,11	0,12
Sỏi Shungizite	800	0,16	2	4	0,20	0,23
Sỏi Shungizite	600	0,13	2	4	0,16	0,20
Sỏi Shungizite	400	0,11	2	4	0,13	0,14
Gỗ thông sợi ngang	500	0,09	15	20	0,14	0,18
Ván ép dán	600	0,12	10	13	0,15	0,18
Cây thông dọc theo sợi	500	0,18	15	20	0,29	0,35
Cây sồi qua các sợi	700	0,23	10	15	0,18	0,23
Kim loại Duralumin	2600	221	0	0	221	221
Bê tông cốt thép	2500	1,69	2	3	1,92	2,04
Bê tông	1600	0,52	7	10	0,7	0,81
Đá vôi	2000	0,93	2	3	1,16	1,28
Vữa với cát	1700	0,52	2	4	0,70	0,87
Cát cho công trình xây dựng	1600	0,035	1	2	0,47	0,58
Bê tông	1800	0,64	7	10	0,87	0,99
Đối mặt với các tông	1000	0,18	5	10	0,21	0,23
Bảng nhiều lớp	650	0,13	6	12	0,15	0,18
Bọt cao su	60-95	0,034	5	15	0,04	0,054
Đất sét mở rộng	1400	0,47	5	10	0,56	0,65
Đất sét mở rộng	1600	0,58	5	10	0,67	0,78
Đất sét mở rộng	1800	0,86	5	10	0,80	0,92
Gạch (rỗng)	1400	0,41	1	2	0,52	0,58
Gạch (gốm)	1600	0,47	1	2	0,58	0,64
Kéo xây dựng	150	0,05	7	12	0,06	0,07
Gạch (silicat)	1500	0,64	2	4	0,7	0,81
Gạch (rắn)	1800	0,88	1	2	0,7	0,81
Gạch (xỉ)	1700	0,52	1,5	3	0,64	0,76
Gạch (đất sét)	1600	0,47	2	4	0,58	0,7
Gạch (trepelny)	1200	0,35	2	4	0,47	0,52
Kim loại đồng	8500	407	0	0	407	407
Thạch cao khô (tấm)	1050	0,15	4	6	0,34	0,36
Tấm len khoáng	350	0,091	2	5	0,09	0,11
Tấm len khoáng	300	0,070	2	5	0,087	0,09
Tấm len khoáng	200	0,070	2	5	0,076	0,08
Tấm len khoáng	100	0,056	2	5	0,06	0,07
Tấm vải nhựa PVC	1800	0,38	0	0	0,38	0,38
Bê tông bọt	1000	0,29	8	12	0,38	0,43
Bê tông bọt	800	0,21	8	12	0,33	0,37
Bê tông bọt	600	0,14	8	12	0,22	0,26
Bê tông bọt	400	0,11	6	12	0,14	0,15
Bê tông bọt trên đá vôi	1000	0,31	12	18	0,48	0,55
Bê tông bọt trên xi măng	1200	0,37	15	22	0,60	0,66
Polystyrene mở rộng (PSB-S25)	15 – 25	0,029 – 0,033	2	10	0,035 – 0,052	0,040 – 0,059
Polystyrene mở rộng (PSB-S35)	25 – 35	0,036 – 0,041	2	20	0,034	0,039
Tấm xốp polyurethane	80	0,041	2	5	0,05	0,05
Bảng bọt polyurethane	60	0,035	2	5	0,41	0,41
Kính xốp nhẹ	200	0,07	1	2	0,08	0,09
Kính xốp có trọng lượng	400	0,11	1	2	0,12	0,14
Pergamine	600	0,17	0	0	0,17	0,17
Perlite	400	0,111	1	2	0,12	0,13
Tấm xi măng Pearlitic	200	0,041	2	3	0,052	0,06
Đá cẩm thạch	2800	2,91	0	0	2,91	2,91
Tuff	2000	0,76	3	5	0,93	1,05
Bê tông sỏi	1400	0,47	5	8	0,52	0,58
Tấm ván sợi (ván dăm)	200	0,06	10	12	0,07	0,08
Tấm ván sợi (ván dăm)	400	0,08	10	12	0,11	0,13
Tấm ván sợi (ván dăm)	600	0,11	10	12	0,13	0,16
Tấm ván sợi (ván dăm)	800	0,13	10	12	0,19	0,23
Tấm ván sợi (ván dăm)	1000	0,15	10	12	0,23	0,29
Bê tông xi măng Portland	600	0,14	4	8	0,17	0,20
Bê tông	800	0,21	8	13	0,23	0,26
Bê tông	600	0,14	8	13	0,16	0,17
Bê tông	400	0,09	8	13	0,11	0,13
Bê tông	300	0,08	8	13	0,09	0,11
Ruberoid	600	0,17	0	0	0,17	0,17
Tấm sợi	800	0,16	10	15	0,24	0,30
Thép kim loại	7850	58	0	0	58	58
Kính	2500	0,76	0	0	0,76	0,76
Bông thủy tinh	50	0,048	2	5	0,052	0,06
Sợi thủy tinh	50	0,056	2	5	0,06	0,064
Tấm sợi	600	0,12	10	15	0,18	0,23
Tấm sợi	400	0,08	10	15	0,13	0,16
Tấm sợi	300	0,07	10	15	0,09	0,14
Ván ép dán	600	0,12	10	13	0,15	0,18
Tấm sậy	300	0,07	10	15	0,09	0,14
Vữa xi măng-cát	1800	0,58	2	4	0,76	0,93
Gang kim loại	7200	50	0	0	50	50
Vữa xi măng	1400	0,41	2	4	0,52	0,64
Dung dịch cát phức tạp	1700	0,52	2	4	0,70	0,87
Thạch cao khô	800	0,15	4	6	0,19	0,21
Tấm sậy	200	0,06	10	15	0,07	0,09
Xi măng thạch cao	1050	0,15	4	6	0,34	0,36
Tấm than bùn	300	0,064	15	20	0,07	0,08
Tấm than bùn	200	0,052	15	20	0,06	0,064

Chúng tôi cũng khuyên bạn nên đọc các bài viết khác của chúng tôi, nơi chúng tôi nói về cách chọn vật liệu cách nhiệt phù hợp:

Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Video được định hướng theo chủ đề, điều này giải thích chi tiết đầy đủ về KTP là gì và trên những gì nó được ăn cùng với. Sau khi xem xét các tài liệu được trình bày trong video, có nhiều cơ hội để trở thành một nhà xây dựng chuyên nghiệp.

Điểm rõ ràng là một nhà xây dựng tiềm năng cần biết về độ dẫn nhiệt và sự phụ thuộc của nó vào các yếu tố khác nhau. Kiến thức này sẽ giúp xây dựng không chỉ chất lượng cao, mà với độ tin cậy và độ bền cao của đối tượng. Sử dụng hệ số thực chất là một khoản tiết kiệm tiền thực sự, ví dụ, trong việc thanh toán cho các dịch vụ tiện ích tương tự.

Nếu bạn có câu hỏi hoặc có thông tin có giá trị về chủ đề của bài viết, vui lòng để lại ý kiến của bạn vào ô bên dưới.

Bài viết có hữu ích không?

Cảm ơn phản hồi của bạn!

Không (6)

Cảm ơn phản hồi của bạn!

Vâng (32)

Phill

Trả lời

Wow, thật là một phiên bản cũ, hóa ra, đáng tin cậy về vấn đề này. Tôi đã nghĩ rằng các tông loại bỏ nhiệt nhiều hơn. Tuy nhiên, không có gì tốt hơn cụ thể, như đối với tôi. Nhiệt độ tối đa và thoải mái, không quan tâm đến độ ẩm và các yếu tố tiêu cực khác. Và nếu bê tông + đá phiến, thì trong lửa nói chung chỉ làm khổ nó, bạn bị hành hạ, bây giờ nó RẤT NHIỀU về chất lượng ..

Serge

Mái nhà của chúng tôi được phủ bằng đá phiến. Vào mùa hè, nó không bao giờ nóng ở nhà. Nó trông không phô trương, nhưng tốt hơn so với kim loại hoặc lợp mái. Nhưng chúng tôi đã không làm điều đó vì những con số. Trong xây dựng, bạn cần sử dụng một phương pháp đã được chứng minh và có thể chọn tốt nhất trong các thị trường với ngân sách nhỏ. Vâng, và đánh giá các điều kiện hoạt động của nhà ở.Người dân ở Sochi không cần xây nhà sẵn sàng cho sương giá bốn mươi độ. Nó sẽ là vô ích lãng phí tiền.